(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の発光素子アレイチップが一列状に搭載されているヘッド基板の上方にロッドレンズアレイが取着されているハウジングを配設し、該ハウジングの下部に設けた基準面を前記発光素子アレイチップの両側で前記ヘッド基板の上面に当接させるとともに、該ヘッド基板及び前記ハウジングを、一部が前記ヘッド基板の直下に配されている複数のクリップで一体的に保持してなる光プリンタヘッドであって、前記ハウジングの基準面の直下領域に位置する前記複数のクリップにネジ穴をそれぞれ設けるとともに、該各ネジ穴に前記ヘッド基板の下面を押圧する調整ネジを螺入し、前記複数のクリップを、前記調整ネジと共に前記発光素子アレイチップの列と平行な方向に移動可能としてハウジングに係止させたことを特徴とする光プリンタヘッド。
【請求項２】
前記ハウジングの上面に、前記複数のクリップを前記発光素子アレイチップの列と平行な方向に移動させるための案内溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光プリンタヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式プリンタ等の露光手段として用いられる光プリンタヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真式プリンタ等の露光手段としてＬＥＤアレイヘッド等の光プリンタヘッドが用いられている。
【０００３】
かかる従来の光プリンタヘッドとしては、図５に示す如く、複数個の発光素子アレイチップ２２が一列状に搭載されているヘッド基板２１の上方にロッドレンズアレイ２４が取着されているハウジング２５を配設するとともに、該ヘッド基板２１及びハウジング２５を複数個のクリップ３０で一体的に保持した構造を有しており、前記発光素子アレイチップ２２の上面に設けられている多数の発光素子２３を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、該発光された光をロッドレンズアレイ２４を介して外部に配される感光体ドラムＰに照射・結像させ、この感光体ドラムＰに所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【０００４】
そして感光体ドラムＰに形成された潜像は、その後、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって記録紙に所定の画像が記録される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光プリンタヘッドに用いられているロッドレンズアレイ２４は、その外形加工の際に印加される外力によってねじれた形に変形するものがあり、このようなロッドレンズアレイ２４を直線状に配列されている発光素子アレイチップ２２上に配設して光プリンタヘッドを構成した場合、ロッドレンズアレイ２４の光軸の向きはバラついて種々の方向に傾くことから、発光素子アレイチップ２２からの光は感光体ドラムＰの表面に直線状に照射・結像されず、記録紙に形成される画像がロッドレンズアレイ２４のねじれ形状と同様の形に歪んだものとなる欠点を有していた。
【０００６】
本発明は、上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的はロッドレンズアレイの光軸の向きを簡単に矯正して歪みの少ない良好な画像を形成することができる光プリンタヘッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光プリンタヘッドは、複数個の発光素子アレイチップが一列状に搭載されているヘッド基板の上方にロッドレンズアレイが取着されているハウジングを配設し、該ハウジングの下部に設けた基準面を前記発光素子アレイチップの両側で前記ヘッド基板の上面に当接させるとともに、該ヘッド基板及び前記ハウジングを、一部が前記ヘッド基板の直下に配されている複数のクリップで一体的に保持してなる光プリンタヘッドであって、前記ハウジングの基準面の直下領域に位置する前記複数のクリップにネジ穴をそれぞれ設けるとともに、該各ネジ穴に前記ヘッド基板の下面を押圧する調整ネジを螺入し、前記複数のクリップを、前記調整ネジと共に前記発光素子アレイチップの列と平行な方向に移動可能としてハウジングに係止させたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の光プリンタヘッドは、前記ハウジングの上面に、前記複数のクリップを前記発光素子アレイチップの列と平行な方向に移動させるための案内溝が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の光プリンタヘッドによれば、複数個の発光素子アレイチップが一列状に搭載されているヘッド基板の上方にロッドレンズアレイが取着されたハウジングを配設し、該ハウジング及びヘッド基板を、一部がヘッド基板の直下に配されている複数のクリップで一体的に保持するとともに、複数のクリップにヘッド基板の直下領域でネジ穴をそれぞれ設け、該各ネジ穴にヘッド基板の下面を押圧する調整ネジを螺入するようにしたことから、この調整ネジの螺入度合いを調整することにより、ヘッド基板上に配設されているハウジング上部のロッドレンズアレイを部分的に傾斜させ、ロッドレンズアレイの光軸の向きを可変させることができる。従って、ロッドレンズアレイがねじれたとしても、ロッドレンズアレイの光軸の向きを矯正して発光素子の光を感光体ドラムに直線状に照射・結像させることにより、歪みの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、複数のクリップを、調整ネジと共に発光素子アレイチップの列と平行な方向に移動可能としたことから、前記クリップ及び調整ネジをロッドレンズアレイのねじれが大きな部位に移動させ、その部位で調整ネジの螺入度合いを調整することにより、ロッドレンズアレイの光軸の向きを所望する位置で効果的に矯正することができる。
【００１１】
更に、本発明の光プリンタヘッドによれば、前記ハウジングの下部に基準面を設け、該基準面を前記発光素子アレイチップの両側でヘッド基板の上面に当接させるとともに、前記基準面の直下に前記ネジ穴及び調整ネジを配置させるようにしたことから、該調整ネジでヘッド基板の下面を押圧しても、ハウジングの基準面はヘッド基板上面に対して密着した状態に保持され、ハウジングに取着したロッドレンズアレイとヘッド基板に搭載した発光素子アレイチップとの位置関係は略一定に保たれる。従って、この光プリンタヘッドをプリンタ内に組み込む際、ロッドレンズアレイと感光体ドラムとの位置関係のみを考慮して光プリンタヘッドを位置決めするだけで、ロッドレンズアレイのピント合せを正確に行うことができ、光プリンタヘッドの取り付け作業が簡単になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの分解斜視図、図２は図１の光プリンタヘッドを縦断面図、図３は図１の光プリンタヘッドを下方から見た平面図、図４は図１の光プリンタヘッドの横断面図であり、１はヘッド基板、２は発光素子アレイチップ、４はロッドレンズアレイ、５はハウジング、７は支持プレート、９は調整ネジ、１０はクリップである。
【００１４】
前記ヘッド基板１は、ガラス布基材エポキシ樹脂やガラス、セラミック等の電気絶縁性材料により矩形状に形成されており、その上面に発光素子アレイチップ２やハウジング５、図示しない電極、ドライバーＩＣ等が取着され、これらを支持する支持母材として機能する。
【００１５】
尚、前記ヘッド基板１は、例えばガラス布基材エポキシ樹脂から成る場合、ガラス糸を用いて形成したガラス布基材に液状のエポキシ樹脂を含浸・硬化させ、これを矩形状に切断することによって製作される。
【００１６】
また、前記ヘッド基板１の上面の長手方向に沿って搭載される複数個の発光素子アレイチップ２は、各々の上面に例えば６００ｄｐｉ（dot per inch）の密度で主走査方向にわたって配列された多数の発光素子３を有しており、これら発光素子３が主走査方向にわたり一直線状に配列するように一列状に配される。
【００１７】
前記発光素子アレイチップ２は、図示しない電極等を介して所定の電源電力が印加されると、発光素子３が所定の輝度で発光するようになっている。
【００１８】
このような発光素子３としては、例えばＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系の発光ダイオード等が好適に使用され、かかる発光ダイオードを有する発光素子アレイチップ２は従来周知の半導体製造技術を採用することによって製作される。
【００１９】
更に、前記ヘッド基板１の上方にはポリカーボネイトや液晶ポリマー等の樹脂から成るハウジング５が、下方にはアルミニウムやＳＵＳ等の金属材料から成る支持プレート７が配設されている。
【００２０】
前記ハウジング５は、その上部にロッドレンズアレイ４が挿着される帯状の開口部を有し、その下部に設けられる略平坦な基準面５ａをヘッド基板１の外周に沿ってヘッド基板１の上面に密着させることによりロッドレンズアレイ４と発光素子アレイチップ２との間に密閉された空間を形成している。
【００２１】
また、前記ハウジング５の上面には、ロッドレンズアレイ４に沿って帯状の案内溝５ｂが設けられており、この案内溝５ｂに一端を係止させたクリップ１０を案内溝５ｂの方向に移動し得るようになっている。
【００２２】
尚、前記ハウジング５は、例えば液晶ポリマー等のプラスチック材料から成る場合、従来周知の射出成形法にて所定形状に加工することによって製作される。
【００２３】
また、前記ハウジング５の開口部に挿着されたロッドレンズアレイ４は、発光素子アレイチップ２の列の全長にわたって直線状もしくは千鳥状に配列された多数のファイバー状レンズを枠状のケース内に配設した構造を有しており、発光素子アレイチップ２の列の上方に位置させてあるため、発光素子アレイチップ２の発光素子３を発光・駆動させると、これらの光を外部の感光体ドラムＰに等倍で照射・結像させるようになっている。
【００２４】
前記ロッドレンズアレイ４は、このロッドレンズアレイ４と同一構造を有した縦長状の素体をダイヤモンドカッター等を用いてレンズの配列方向と平行な方向に複数箇所で切断・分割した後、得られた分割体の切断面を研磨剤等で研磨することによって製作され、得られたロッドレンズアレイ４を前述したハウジング５の開口部に挿入し、ロッドレンズアレイ４の側面と前記開口部の内面との間にシアノアクリレート系接着剤やシリル基系接着剤等の接着剤６を流し込んで両面を接着することによりロッドレンズアレイ４がハウジング５の上部に取着される。
【００２５】
尚、前記ロッドレンズアレイ４は、上述した外形加工の際に印加される外力によってねじれた形に変形することがある。
【００２６】
一方、前記ヘッド基板１の下方に配される支持プレート７は、アルミニウムやＳＵＳ等の金属材料に断面略凹状を成すように形成されており、その凹部内には前記ヘッド基板１が収容され、この凹部の底面でヘッド基板１を支持するようになっている。
【００２７】
また、前記支持プレート７のうち、前記ハウジング５の基準面５ａの直下で、且つ前記発光素子アレイチップ２の列の両側に位置する領域には、該列の全長にわたって帯状の貫通穴７ａが設けられており、該貫通穴７ａ内を後述する調整ネジ９が移動し得るようになっている。
【００２８】
尚、前記支持プレート７は、例えばアルミニウムから成る場合、アルミニウムのインゴット（塊）を従来周知の金属加工法等により所定形状に加工した後、これを従来周知のフライス加工法で穴あけし、帯状の貫通穴７ａを形成することによって製作される。
【００２９】
そして、この支持プレート７、ヘッド基板１並びにハウジング５は、長手方向の複数箇所に取り付けられた板バネ状のクリップ１０で一体的に保持される。
【００３０】
前記複数個のクリップ１０は、ハウジング５と支持プレート７とをヘッド基板１側に押圧すべく略コの字状のクリップを下方でつなぎ合わせることによって形成されており、その押圧力は２．０Ｎ／ｃｍ2〜５０．０Ｎ／ｃｍ2程度と若干弱めに設定され、ハウジング５の案内溝５ｂに沿って簡単に移動させることができる。
【００３１】
また、前記クリップ１０は、その一部が前記ヘッド基板１の直下に配されており、先に述べたハウジング５の基準面５ａの直下領域にはネジ穴１０ａが穿設され、これらのネジ穴１０ａには複数個の調整ネジ９が螺入されている。
【００３２】
かかる調整ネジ９は、その先端部が支持プレート７の貫通穴７ａを介してヘッド基板１の下面を押圧した状態でネジ穴１０ａ内に保持され、これをドライバー等を用いて回転させると支持プレート７の厚み方向に移動するようになっており、これらの調整ネジ９の螺入度合いを個々に調整することで、ヘッド基板１に当接されているハウジング上部のロッドレンズアレイ４を部分的に傾斜せしめ、ロッドレンズアレイ４の光軸の向きを矯正することができる（図４参照）。例えば、調整ネジ９が発光素子アレイチップ２の列より５．０ｍｍ離間した位置に配されている場合、ロッドレンズアレイ４の光軸の向きを５．０°だけ傾斜させるには調整ネジ９を支持プレート７の上面より１．０ｍｍだけヘッド基板１側に螺入させれば良く、このように調整ネジ９の螺入度合いを調整することで、ロッドレンズアレイ４の光軸の向きを矯正し、歪みの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００３３】
しかもこの場合、前記クリップ１０を、調整ネジ９と共に発光素子アレイチップ２の列と平行な方向に移動可能としたことから、前記クリップ１０及び調整ネジ９をロッドレンズアレイ４のねじれが大きな部位に移動させ、その部位で調整ネジ９の螺入度合いを調整することにより、ロッドレンズアレイ４の光軸の向きを所望する位置で効率的に矯正することができる。
【００３４】
更に、前記ハウジング５の基準面５ａの直下領域に前記ネジ穴７ａ及び調整ネジ９を配置させたことから、該調整ネジ９でヘッド基板１の下面を押圧しても、ハウジング５の基準面５ａはヘッド基板上面に対して密着した状態に保持され、ハウジング５に取着したロッドレンズアレイ４とヘッド基板１に搭載した発光素子アレイチップ２との位置関係は略一定に保たれる。従って、この光プリンタヘッドをプリンタ内に組み込む際、ロッドレンズアレイ４と感光体ドラムＰとの位置関係のみを考慮して光プリンタヘッドを位置決めするだけで、ロッドレンズアレイ４のピント合せを正確に行うことができ、光プリンタヘッドの取り付け作業が簡単になる。
【００３５】
尚、前記クリップ１０は、ステンレス鋼等から成る板体の所定箇所にドリル等を用いて直径１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの穴を穿設するとともに、この穴の内周にタップ等を用いてねじ溝を設け、しかる後、この板体を従来周知の板金加工法により所定形状に加工することによって製作される。
【００３６】
また、前記調整ネジ９をして用いるネジは、前記支持プレート７とクリップ１０を合せた厚みよりも長く、例えば支持プレート７の厚みが１０ｍｍ、クリップ１０の厚みが５ｍｍの場合、１８ｍｍ〜２２ｍｍ程度の長さのものが好適に使用される。
【００３７】
かくして上述した光プリンタヘッドは、発光素子アレイチップ２の発光素子３を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、該発光された光をロッドレンズアレイ４を介して外部に配される感光体ドラムＰに照射・結像させ、この感光体ドラムＰに所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【００３８】
そして、感光体ドラムＰに形成された潜像は、その後、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって記録しに所定の印画が形成される。
【００３９】
尚、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４０】
例えば、上述の形態において、前記ヘッド基板１の曲げ強さを２００N／ｍｍ2以上に設定しておけば、調整ネジ９による押圧力の大部分がヘッド基板１よりハウジング５に良好に伝わるようになり、また、ヘッド基板１の曲げ強さを１０００N／ｍｍ2以下に設定しておけば、ヘッド基板１が曲がり易くなり、調整ネジ９による小さい押圧力でもってロッドレンズアレイ４を傾斜させることができるようになる。従って、前記ヘッド基板１を曲げ強さが２００N／ｍｍ2〜１０００N／ｍｍ2の材料、例えばガラス布基材エポキシ樹脂等により形成しておけば、ロッドレンズアレイ４の光軸の向きを調整することが極めて簡単になる。
【００４１】
また、上述の形態においては、前記支持プレート７を含んで光プリンタヘッドを構成するようにしたが、これに代えて、支持プレートを省略して光プリンタヘッドを構成するようにしても良く、これによって部品数を減らして光プリンタヘッドの構成を簡略化できるという利点がある。
【００４２】
更に、上述の形態においては、前記案内溝５ｂをロッドレンズアレイ４に沿って１つに繋げて設けるようにしたが、これに代えて、案内溝をロッドレンズアレイ４に沿って複数個に分けて設けるようにしても構わない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の光プリンタヘッドによれば、複数個の発光素子アレイチップが一列状に搭載されているヘッド基板の上方にロッドレンズアレイが取着されたハウジングを配設し、該ハウジング及びヘッド基板を、一部がヘッド基板の直下に配されている複数のクリップで一体的に保持するとともに、複数のクリップにヘッド基板の直下領域でネジ穴をそれぞれ設け、該各ネジ穴にヘッド基板の下面を押圧する調整ネジを螺入するようにしたことから、この調整ネジの螺入度合いを調整することにより、ヘッド基板上に配設されているハウジング上部のロッドレンズアレイを部分的に傾斜させ、ロッドレンズアレイの光軸の向きを可変させることができる。従って、ロッドレンズアレイがねじれたとしても、ロッドレンズアレイの光軸の向きを矯正して発光素子の光を感光体ドラムに直線状に照射・結像させることにより、歪みの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００４４】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、複数のクリップを、調整ネジと共に発光素子アレイチップの列と平行な方向に移動可能としたことから、前記クリップ及び調整ネジをロッドレンズアレイのねじれが大きな部位に移動させ、その部位で調整ネジの螺入度合いを調整することにより、ロッドレンズアレイの光軸の向きを所望する位置で効果的に矯正することができる。
【００４５】
更に、本発明の光プリンタヘッドによれば、前記ハウジングの下部に基準面を設け、該基準面を前記発光素子アレイチップの両側でヘッド基板の上面に当接させるとともに、前記基準面の直下に前記ネジ穴及び調整ネジを配置させるようにしたことから、該調整ネジでヘッド基板の下面を押圧しても、ハウジングの基準面はヘッド基板上面に対して密着した状態に保持され、ハウジングに取着したロッドレンズアレイとヘッド基板に搭載した発光素子アレイチップとの位置関係は略一定に保たれる。従って、この光プリンタヘッドをプリンタ内に組み込む際、ロッドレンズアレイと感光体ドラムとの位置関係のみを考慮して光プリンタヘッドを位置決めするだけで、ロッドレンズアレイのピント合せを正確に行うことができ、光プリンタヘッドの取り付け作業が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの分解斜視図である。
【図２】図１の光プリンタヘッドの縦断面図である。
【図３】図１の光プリンタヘッドの下方から見た平面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は図１の光プリンタヘッドの横断面図であり、（ａ）はロッドレンズアレイの光軸の向きを矯正する前の横断面図、（ｂ）はロッドレンズアレイの光軸の向きを矯正した後の横断面図である。
【図５】従来の光プリンタヘッドの横断面図である。
【符号の説明】
１・・・ヘッド基板、２・・・発光素子アレイチップ、３・・・発光素子、４・・・ロッドレンズアレイ、５・・・ハウジング、６・・・接着剤、７・・・支持プレート、７ａ・・・貫通穴、９・・・調整ネジ、１０・・・クリップ、１０ａ・・・ネジ穴
【図１】
0004511057.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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